不同种植模式和灌水定额对棉花生长和产量的影响

【目的】明确膜下滴灌机采棉的适宜种植模式和最优灌水定额。【方法】设置等行距（M1:1膜3行）、宽窄行（M2:1膜6行）2个种植模式,每个种植模式设置3种灌水定额（W1:30 mm,W2:37.5 mm,W3:45 mm）,分析不同种植模式和灌水定额对棉花生长、蕾铃分布、挂枝数、产量和水分利用效率的影响。【结果】种植模式显著影响棉花株高和茎粗,M1处理的株高和茎粗相比M2处理提高了30.29%和13.45%;株高和茎粗随灌水定额的增大而增大,W2处理和W3处理的株高和茎粗差异较小,显著高于W1处理。M1处理有利于增加棉花上部铃和内围铃,且中、上部铃随着灌水量的增加而增加。M1处理的单株成铃数、衣分和籽棉产量相比M2处理分别增加了65.72%、1.46%和3.33%,皮棉产量增加了6.87%。产量随着灌水定额的增加而增加,但水分利用效率差异不显著。【结论】推荐南疆地区机采棉采用等行距（M1）种植模式,最优的灌水定额为37.5mm(W2),可以促进棉花生长,实现增产。     

不同灌溉制度对南疆棉田水盐分布及作物生长的影响

【目的】探究不同春灌策略下膜下滴灌棉田生育期适宜灌溉定额。【方法】通过大田小区试验,设计播前滴水春灌(春灌量90 mm)和常规春灌(春灌量180 mm)2种春灌模式,每种模式下在棉花生育期设计3种灌水定额(W1:30 mm、W2:37.5 mm、W3:45 mm)处理,研究春灌模式与灌水定额对膜下滴灌棉田土壤水盐动态变化、棉花生长、干物质积累、产量和水分利用效率的影响。【结果】与常规春灌相比,滴水春灌能够保证棉花苗期出苗所需的土壤水分,且能显著提高生育期0～80 cm土层的土壤含水率;与苗期相比,滴水春灌棉花生育期0～40 cm土层出现积盐区,蕾期和花铃期0～40 cm土层电导率分别增加了7.84%和8.75%,滴水春灌生育期末0～100 cm土层土壤电导率较常规春灌增加8.37%;不同灌水定额下0～100 cm土层土壤电导率均呈增加趋势,但随着灌水定额的增加土壤剖面电导率显著降低,W1、W2、W3处理积盐率分别为30.11%、12.12%和11.11%;随着灌水定额的增加,株高和茎粗显著提升,干物质积累量明显增加,产量增加,而灌溉水利用效率(WUEI)减小,水分利用效率(WUEET)...     

不同灌水定额对膜下滴灌玉米生长指标及产量的影响

为探明膜下滴灌玉米产量和不同灌水定额的关系,基于大田试验,对玉米全生育期内测量了株高、基部茎围,记录了灌水情况及产量等指标。试验结果表明:膜下滴灌玉米总体株高、基部茎围、产量随着灌水定额的增加而呈上升趋势,玉米基部茎围在生育后期有下降趋势。处理W5下玉米株高、基部茎围最大,当灌水定额在W5以上不利于玉米生长。因为,一方面处理W6的产量最大,W5和W6对产量无明显差异,另一方面,W5的灌溉水利用系数比W6高且在6个处理中最高,所以当灌水定额大于W5时,单方面增加灌水定额以提高玉米产量的做法是不可取的。经相关性分析,单株有效穗数、灌溉水利用系数对玉米产量呈显著性相关。综合分析后处理W5中是最好的选择。     

灌水模式及下限对滴灌棉花产量和品质的影响

为探索滴灌条件下棉花优质高效灌溉指标,在新疆石河子研究了地下滴灌(SSDI)和膜下滴灌(SDI)条件下不同灌水控制下限对棉花耗水量、品质以及水分利用率的影响.结果表明,相同滴灌模式,棉花蕾期耗水量随灌水控制下限的提高而增加,花铃期水分胁迫处理的棉花阶段耗水量普遍低于对照处理;蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)花铃期充分供水(灌水控制下限为75% FC)处理(SDI-7和SSDI-7)有利于籽棉产量的提高,与对照处理相比,籽棉产量提高了14.48%(SDI-7)和11.60%(SSDI-7);水分处理对棉花衣分、棉纤维整齐度的影响不明显,蕾期和花铃期水分胁迫对棉纤维上半部平均长度的影响随水分胁迫程度的加重而加剧,蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)有利于棉纤维断裂比强度的提高.相同水分处理,地下滴灌棉花产量和灌溉水利用率均高于膜下滴灌棉花.与对照处理相比,蕾期和花铃期灌水控制下限分别为60% FC和75% FC,灌水定额为30 mm处理在节约灌溉水的同时提高了籽棉产量并改善了棉纤维品质,可作为石河子垦区滴灌棉花适宜的灌水指标.     

新疆地下滴灌无膜移栽棉花水分生产函数试验分析

通过田间小区试验,设置不同灌水处理,开展地下滴灌方式下,不同灌溉定额处理无膜移栽棉花水分生产函数的试验研究。结果表明,地下滴灌条件下,灌水量和耗水量呈良好的线性关系,籽棉产量与棉花灌水量、耗水量呈二次抛物线关系,当灌水量为444.26mm,耗水量为540.73mm,此时棉花产量和灌水生产效率均较高。综合考虑籽棉产量和灌...     

干旱绿洲区膜下滴灌棉田土壤盐分时空变化特征研究

基于Penman-Monteith公式设计一定梯度的灌水定额和灌水次数双因素组合试验,通过2012—2014年连续3a免冬、春灌膜下滴灌棉花田间定位试验研究,测定分析土壤盐分时空变化规律及其对棉花产量的影响。结果表明:膜下滴灌棉花生育期0~30 cm土壤盐分变幅大于40~100 cm,较小的灌水定额和灌水次数使0~30 cm盐分变幅增大,棉花苗期和花铃期变幅最为明显。灌水定额对土壤剖面盐分变异程度影响弱于灌水次数。增加灌水定额有利于减小棉花各生育阶段0~30 cm土壤盐分含量。土壤剖面盐分呈"C"形分布,0~40 cm土壤盐分含量灌水12次比灌水16次大1.74%,50~80 cm土层土壤盐分含量灌水16次比灌水12次大1.71%,灌水次数对90~100 cm土层土壤盐分影响不明显。同一灌水次数下,460 mm灌溉定额籽棉产量最高,适宜灌溉定额下,16次灌水次数籽棉产量高于灌水12次籽棉产量。灌溉水利用效率随灌水定额的降低和灌水次数的增加而提高,在南疆水资源短缺情况下高频次小定额灌溉可获得最大的灌溉水利用效率。当0~30 cm初始土壤含盐量(2.03 g/kg)小于3.0 g/kg时,棉花生育期460 mm灌溉定额、16次灌水次数,不会产生土壤盐分累积情况,可作为南疆干旱区免冬、春灌适宜棉花灌溉制度。     

灌溉和种植模式对无膜滴灌棉花幼苗生长及光合特性的影响

为了探明南疆地区灌溉和种植模式对无膜滴灌棉花幼苗生长发育的影响,以当地覆膜种植棉花为对照CK,设置T1(36 mm)、T2(45 mm)和T3(54 mm)3个灌水定额与I1(3.3万株/hm2)和I2(2.4万株/hm2)2个种植密度,结果表明:无膜滴灌棉花株高、茎粗、叶面积、总根重、根平均直径和叶片净光合速率均随灌...     

基于DSSAT模型的南疆膜下滴灌棉花生长与产量模拟

目前关于膜下滴灌棉花的灌水定额制定仍以田间灌溉试验为主,而考虑播期土壤含水率及采用模型的方法确定膜下滴灌棉花灌水定额的研究较少。本文通过2017、2018年两季的新疆南疆地区棉花大田试验,利用2017、2018年棉花开花期、成熟期的土壤含水率、叶面积指数、生物量和籽棉产量实测数据对DSSAT-CROPGRO-Cotton模型进行参数校正和验证。试验共设计了24、30、36mm 3个膜下滴灌棉花灌水定额水平,并采用验证的DSSAT-CROPGRO-Cotton模型对1.2θFC、1.1θFC、θFC、0.9θFC、0.8θFC、0.7θFC、0.6θFC和0.5θFC（θFC为田间持水率）8个不同初始土壤含水率条件下的膜下滴灌棉花的生长及产量进行了模拟。结果表明,模型经过参数校正和验证后对土壤含水率、棉花物候期、叶面积指数和籽棉产量的模拟值与实测值吻合度较好,能够满足大田膜下滴灌棉花的模拟精度要求,但对生物量的模拟与实测值偏差较大。同时,基于验证的DSSAT-CROPGRO-Cotton模型对不同初始土壤含水率及灌水定额条件下的棉花籽棉产量和生物量进行了模拟。结果表明,棉花籽棉产量和生物量模拟值达到最大值的初始土壤含水率为0.8θFC~θFC。同时,要保证棉花生育期灌溉定额在330～396mm之间。模拟结果在南疆地区的棉花播期及生育期灌溉管理中可供借鉴使用。     

棉花成苗和幼苗生长对咸水滴灌的响应特征

【目的】解决咸水灌溉植棉成苗率低的难题。【方法】采用膜下滴灌灌水方式,研究了不同灌溉水矿化度(1、3、5、7、9 g/L)和不同灌水控制下限(田间持水率的70%和60%)相组合对棉花苗期土壤水盐变化及棉花出苗过程、成苗率和幼苗生长的影响。【结果】0~30 cm土层土壤盐分随着灌溉水矿化度的增加而增大,土壤水分变化不明显;随着灌水控制下限的提高,土壤水分和盐分分别呈增加和降低的趋势,但变化幅度不大。与1 g/L灌水处理相比,3 g/L咸水滴灌加快了棉花的出苗进程,平均成苗率提高了6.06%;5 g/L咸水滴灌对棉花出苗影响不大,成苗率增加了0.45%;7 g/L和9 g/L咸水滴灌延迟了出苗过程,平均成苗率降低了3.66%和12.97%,其中仅9 g/L与1 g/L灌水处理间的差异达到显著水平。不同处理棉花幼苗的生长指标呈现出随灌水控制下限的提高而增大的趋势;2组灌水控制下限条件下,棉花苗期的单株叶面积、茎粗和地上部干质量等指标的大小顺序均是3、1、5、7、9 g/L,其中7、9 g/L与1 g/L处理间的差异达显著水平。棉花相对成苗率与灌溉水矿化度之间呈显著的二次函数关系,相对成苗率为1和0.9时,对应的灌溉水矿化度特征值分别为6.0 g/L和8.4 g/L。【结论】采用≤7 g/L的咸水滴灌不会对棉花成苗率产生显著影响,适度提高灌水控制下限、增加咸水灌溉次数,可促进棉花幼苗生长。     

不同灌溉定额对地下滴灌无膜移栽棉花生长和产量的影响

通过小区试验,开展不同灌溉定额对新疆地下滴灌无膜移栽棉花生长和产量影响的研究,以期为滴灌棉花水分高效利用提供理论基础.试验结果表明,地下滴灌条件下,无膜移栽棉花的生长发育情况和产量均随灌溉定额的增加而增大,但并非呈直线增加趋势,以小定额处理棉花生长和产量较低,而中等定额处理的棉花生长和产量较高,其产量和大定额处理棉花差别不明显,且水分利用率较高.综合考虑水分利用率的情况下,采用390～450 mm的中等定额灌溉水平更利于地下滴灌无膜移栽棉花获得较高的产量.     

膜下滴灌不同灌水处理对玉米形态、耗水量及产量的影响

以大田玉米为试验材料,采用膜下滴灌,设置不同灌水处理方案,研究不同灌水处理对玉米植株形态、耗水量、产量和水分生产效率的影响。结果表明,膜下滴灌条件下土壤水分运移变化多在60 cm土层以上。玉米株高、茎节数与灌溉定额成正比例,灌溉定额高的处理(MDI-5)具有较高的株高、茎节数;各处理间叶片数差异不明显。膜下滴灌玉米全生...     

膜下滴灌和地下滴灌条件下玉米耗水、生长和产量对比

为比较地下滴灌与膜下滴灌对玉米的影响,以膜下滴灌为对照,开展了地下滴灌3种灌水量(膜下滴灌灌水量的70%、85%和100%)下的田间试验研究。结果表明,地下滴灌玉米耗水量随灌水量的增加而增大。灌水量相同条件下,膜下滴灌较地下滴灌多耗水2.63%。地下滴灌玉米在抽雄开花期日均耗水达到最大,平均为4.10mm/d,膜下滴灌玉米在拔节期达到最大,为5.08mm/d。膜下滴灌玉米株高和茎粗分别在抽雄开花期之前和拔节期之前显著大于地下滴灌处理,进入灌浆期后株高、茎粗与地下滴灌相差不大;地下滴灌能够显著促进玉米根系的生长。相同灌水量条件下,地下滴灌吸水根长较膜下滴灌增加了18.13%,但地下滴灌3种灌水量对玉米株高、茎粗及根系影响不显著。灌水方式及地下滴灌灌水量均对产量影响显著。膜下滴灌较地下滴灌平均增产12.59%。从产量和水分生产效率综合分析,地下滴灌适宜灌水量为膜下滴灌的85%,水分生产效率可达2.92kg/hm~2,产量达到11 154kg/hm~2。     

膜下滴灌对西瓜/棉花间作产量及水分生产率的影响

针对西瓜/棉花间作种植模式,对比分析了滴灌、沟灌灌水方式下间作作物生长状态、耗水规律、产量及水分生产率等的变化。结果表明,对于西瓜/棉花间作种植模式,膜下滴灌灌水方式优于沟灌灌水方式;膜下滴灌处理群体叶面积指数大于沟灌处理;对于间作西瓜,共生期内膜下滴灌处理较沟灌节水62.9mm;对于间作棉花,全生育期内滴灌处理较沟灌节水129.9 mm;滴灌处理下西瓜产量、棉花籽棉产量、间作水分生产率较沟灌提高了14.9%、9.2%、40.39%。在研究区,瓜棉间作种植模式采用膜下滴灌灌水方式对农业生产有积极的推进作用。     

大田棉花膜下滴灌灌溉制度对土壤水盐变化的影响研究

针对新疆棉花膜下滴灌条件下不同灌溉定额和灌水周期对土壤水盐变化的影响进行了大田试验.试验设置了3个灌溉定额和3个灌水周期;观测内容有土壤水分、盐分及棉花生长状况和产量.试验结果表明:土壤含水量随着灌水周期减小而增大,灌水周期为5 d的处理的土壤保持在最适宜含水量;较小灌水周期使得棉株内行和外行土壤含盐量持续降低,降幅相对较大;同一灌溉定额下,较小灌水周期产量较大;中量灌溉定额获得最高产量.     

风沙土玉米地下滴灌技术田间应用试验研究

【目的】探索地下滴灌技术在风沙土地区应用的适宜性。【方法】将地下滴灌与膜下滴灌、雨养无灌溉进行田间对比试验研究,分析了不同灌溉方式对玉米生长和产量的影响。【结果】采用地下滴灌,灌溉水主要分布在20 cm以下土层,土壤含水率长期保持在6%以上;玉米生长前期株高、茎粗和LAI等长势慢于膜下滴灌,但随着玉米生长,株高和LAI最终与膜下滴灌处理持平,且玉米生长后期,地下滴灌有利于延缓叶片衰老;地下滴灌玉米产量为7.5 t/hm2,WUE为1.9 kg/m3,与膜下滴灌相比,产量和WUE分别减少了0.8 t/hm2和0.3 kg/m3,但差异不显著,与雨养种植相比,地下滴灌显著提高了产量和WUE,分别提高了126.4%和73.6%。【结论】从长久的生态效益和经济效益来看,地下滴灌技术可作为风沙土地区农业灌溉的选择。     

痕量灌溉不同灌水量对大棚茄子生长及水分利用效率的影响

试验以大棚茄子为供试作物,以常规滴灌为对照,研究痕量灌溉不同灌水量对茄子生长特性、产量品质和水分利用效率以及土壤水分的影响。结果表明:随着灌水量的降低,植株茎粗呈下降趋势。在不同生长阶段,痕灌灌水定额降比20%处理茄子的茎粗均大于其他处理。痕灌不同灌水量条件下,灌水量对叶片长宽有影响。痕量灌溉在茄子上应用,在保持稳定经济产量的情况下,与常规滴灌相比可节水20%~40%,水分利用效率提高6.27~23.94 kg/m~3,具有很大的节水潜力。滴灌处理的土壤含水量较大。痕灌处理土壤含水量随灌水量减小而减小;含水量分布趋势是随土层深度的增加先增大后减小。     

不同灌水次数对地下滴灌无膜移栽棉花生长发育和产量的影响

地下滴灌技术是一种比较复杂节水灌溉方式,灌水量和灌水次数均是地下滴灌控制农作物生长的关键因素。本文主要通过小区试验分析了不同灌水次数对小、中和大定额灌溉处理的地下滴灌无膜移栽棉花生长发育和产量影响,结果表明:多次灌溉普遍有利于小、中、大定额灌溉处理地下滴灌棉花生长发育和产量的增加,尤其对3 900～4 500 m3/hm2的中等定额灌溉处理影响较大,在该灌溉定额下采用多次灌溉更利于促进棉花增产增收,期望对棉花开展高产高效节水栽培提供理论依据。     

水氮对滴灌夏棉生长特性和产量的影响

为揭示水氮供应对新乡地区夏棉生长特性和产量的调控效应,在滴灌条件下,采用裂区设计设置5个氮素施用水平和3个灌溉供水水平,通过田间试验,分析了不同水氮处理对夏棉生长特性和产量的影响。结果表明,增加灌水量和氮肥用量对株高、叶面积指数、地上部干物质以及蕾铃花干质量的增加都有促进作用,低水、低氮条件下作物生长会受到明显抑制,而高氮则在高水和低水情况下对作物生长有抑制作用。氮素和水分之间存在相互补偿效应。水分、氮素及其交互作用对籽棉产量都有显著影响;3种不同灌水量条件下,在施纯氮180kg/hm2时籽棉产量最高;5种不同施氮量条件下,灌水定额30mm时籽棉产量最高;在灌水定额30mm和施纯氮180kg/hm2时,产量最高,达4 016kg/hm2。因此,夏季棉花最优水氮管理方案是灌水定额30mm条件下施纯氮180kg/hm2。     

水肥耦合对棉花产量和氮累积利用的影响

研究膜下滴灌施肥条件下,不同滴灌水量和滴灌施肥用量对棉花产量、氮素动态累积和氮素利用效率的影响。通过设置5个滴灌施肥水平和3个水分水平的完全组合处理以及一个不施肥对照处理,研究了水肥耦合对棉花干物质动态累积量、籽棉产量、氮动态累积量和氮素利用效率的影响。在收获后棉花地上部分器官质量从高到低依次为棉铃,茎秆和叶,而氮素主要集中在棉铃内部,其次是叶片,茎秆最少。灌溉水量显著增加了棉花叶片,茎秆和棉铃质量,从而增加了干物质量和籽棉产量,同时灌溉水量显著增加氮累积量和氮肥利用率。水肥对氮肥偏生产力,氮肥农学效率和氮肥生理利用率影响显著。灌溉水量降低至60%ETc会抑制棉花对氮素的吸收,使干物质量和籽棉产量下降,但可以显著提高氮肥利用率,氮肥偏生产力,氮肥农学效率。在本试验条件下,灌水量在380 mm,施肥量(N-P2O5-K2O)为(250-100-50)kg/hm2时,可以获得低于最高产量6%的籽棉产量,并节省15%的灌水量和16.7%施肥量。     

膜下滴灌不同水氮组合对向日葵生长及水氮利用的影响

【目的】在河套灌区开展了膜下滴灌大田试验,研究了滴灌条件下不同水氮组合对向日葵生长发育、产量及水氮利用效率的影响。【方法】试验采用张力计监测土壤水分以控制灌水量和灌水次数,3个灌溉定额(W1、W2、W3)分别为135、180、225 mm;选用文丘里施肥器进行追肥,3个施氮水平(N1、N2、N3)分别为120、160、200 kg/hm2。【结果】施氮量对向日葵株高和叶面积指数(LAI)的影响在灌浆期和成熟期达极显著性差异水平(P<0.01),水氮显著影响了向日葵干物质积累(P<0.01);在灌水定额W2和W3处理下,随施氮量的增加,籽粒的产量均是先增加后减小,但在W1处理下,籽粒产量的变化情况与施氮量正相关;在不同灌水施氮处理下,向日葵的收获指数(HI)在0.476～0.603之间,水分利用效率在1.49～2.61 kg/m3之间,随着施氮量的增加植株吸氮量呈现为先升高后降低的趋势。【结论】结合灌区生产条件和环境气候因素,建议选择灌水量为180 mm且施氮量为160 kg/hm2的处理作为灌区滴灌条件下向日葵的灌水施氮方案。